2022年10月，特斯拉发布Optimus人形机器人原型机，11月，OpenAI的全新聊天机器人模型ChatGPT问世，AIGC与人形机器人的融合，给具身AI带来无限想象。2023年，特斯拉Optimus技术不断迭代：4月发布Gen 1-Demo1视频，9月发布Gen 1-Demo2视频，12月发布Gen 2视频，每一次的进步都引发了市场的强烈关注。2024年，我们坚持“硬件设计创新+中国制造降本”的核心产业逻辑，关注“3+3”核心零部件的产业发展趋势，我们总结了2024年人形机器人产业投资的九大要点，迎接人形机器人产业化元年。

　　2024年，人形机器人迎来产业化元年

　　按照统计局数据，截至2022年，中国每万名工人机器人保有量接近400台，距离全球机器人密度最高的韩国（万名工人机器人保有量1000台），机器人的市场空间似乎不大了。这里说的，是被当作专用设备来使用的工业机器人。2023年7月6日，马斯克在2023世界人工智能大会提出：“未来的某个时刻，机器人和人类的比例或将超过1：1”。这里马斯克所说的机器人，指的是AI机器人（具身智能）。AI机器人是有身体并支持物理交互的智能体，未来AI机器人的形态不仅包括人形，还包括轮式机器人、力控机器人、视觉机器人、焊接机器人、打磨机器人，家庭服务机器人等等，人形机器人是AI机器人重要形态之一。将来，AI机器不仅会替代大量人工，也会替代部分专用设备。未来AI机器人进入家庭，将带来需求的大爆发。2023年，人形机器人Digit进入亚马逊工厂验证，2024年，特斯拉人形机器人，优必选、智元机器人有望分别进入特斯拉工厂和BYD工厂进行商业化验证，人形机器人迎来产业化元年。

　　产业化两大条件：“技术可行，成本可达”

　　制造成本过高是制约AI机器人产业发展的重要因素之一吗？我们认为，有产量，成本就能下降，规模和成本成反比。关键的问题是：为什么要生产这么多AI机器人？通过硬件技术创新，生产出满足下游真实需求的Ai机器人产品是关键。满足下游真实需求的AI机器人产品必须具备：“灵活高效的身体（高能量密度硬件）+聪明的大脑（算法）”，两大条件，实现的技术瓶颈包括：大模型数据获取、硬件的控制算法、硬件设计创新三方面。

　　三大技术瓶颈：数据获取、运控算法、硬件创新

　　人形机器人无论是进入工厂还是进入家庭，要解决三个方面的技术瓶颈问题：1）大模型数据获取的速度和成本：机器人大模型需要的数据来自于真实需求和场景，数据采集成本高、速度慢，因此数据的采集是第一个难点。2）硬件控制的统一性和准确性：人形机器人执行具体任务时，需要解决准确性和实时性，AI在机器人的任务/运动规划、对硬件控制的统一性和准确性上，存在挑战。3）灵活高效的身体需要高功率密度的硬件，在一定体积、一定成本条件下输出最高功率的硬件产品，也是技术需要探索的方向。此外，人形机器人进入家庭后产生的社会伦理，法律法规等问题，也需要解决。

　　2024年，人形机器人迎来产业化元年

　　硬件技术创新，成本控制是当前人形机器人赛道的核心逻辑，中国拥有成熟的制造业产业链，中国制造是降成本的主要方式之一。从成本构成来看，自动化控制三大件（驱控和执行部件）占比接近1/3，各类传感器占比1/3，软件占比接近1/3。综合考虑“单机价值量+国产替代+技术壁垒”三大因素，我们总结出人形机器人重点“3+3”核心零部件：第一个3指的是自动化控制三大件：电机电控+执行器（谐波减速器、行星滚柱丝杠）；第二个3指的是传感器三大件：力觉传感器、触觉传感器、视觉传感器。这些硬件领域的技术突破和创新，进口替代降本的进展，是人形机器人产业化的重要关注点。

　　零部件：聚焦“3+3”核心零部件的技术创新和进口替代

　　“3+3”核心零部件技术壁垒由高到低，我们认为分别是：多维力觉/触觉传感器/视觉传感器、行星滚柱丝杠、谐波减速器、无框力矩和空心杯电机。传感器是个平台技术类的产品，技术壁垒主要体现在：结构设计、标定算法、解耦算法；触觉传感器的技术壁垒体现在：柔性材料、工艺（MEMS工艺是方向）、解耦算法。行星滚柱丝杠和谐波减速器主要的壁垒体现在：材料、加工工艺、关键设备上。电机类的产品，主要壁垒在磁路工艺设计和绕线工艺上。技术壁高低决定了国产替代的快慢，我们认为国产替代由快到慢分别是：无框力矩电机/空心杯电机、谐波减速器、视觉传感器、行星滚柱丝杠、力觉/触觉传感器。2024年，具备国产替代的零部件，包括电机和谐波减速器，需要关注产业化落地的进展，还在技术研发进口替代过程中的零部件，包括行星滚珠丝杠、力觉/触觉传感器，需要重点关注技术进展。